高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2講 勻變速直線運動課件

第2講勻變速直線運動-2-運動圖象問題運動圖象問題【典題1】2016浙江“7+2+3”全真模擬(二),2在一次空軍演習(xí)的任務(wù)中,某士兵從懸停在空中的直升機上無初速度跳下,下落4 s速度達到30 m/s時打開降落傘,開始做減速直線運動,在下落14 s后以速度4 m/s著地,他的速度圖象如圖所示,下列說法正確的是()A.該士兵是在下落80 m時打開降落傘的B.該士兵打開降落傘時離地面的高度等于170 mC.該士兵打開降落傘時離地面的高度大于170 mD.該士兵跳傘時的高度一定小于230 m-3-答案:D m=170 m,根據(jù)v-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示位移,可知該士兵實際位移小于H,即該士兵跳傘時的高度小于170 m+60 m=230 m,故B、C錯誤,D正確?？偨Y(jié)提煉1.對運動圖象的理解(1)無論是x-t圖象還是v-t圖象都只能描述直線運動。(2)x-t圖象和v-t圖象都不表示物體運動的軌跡。(3)x-t圖象和v-t圖象的形狀由x與t、v與t的函數(shù)關(guān)系決定。-4-2.應(yīng)用運動圖象解題“六看” -5-當(dāng)堂練1汽車以10 m/s的速度在馬路上勻速行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方15 m處的斑馬線上有行人,于是剎車禮讓,汽車恰好停在斑馬線前。假設(shè)駕駛員反應(yīng)時間為0.5 s,汽車運動的v-t圖如圖所示,則汽車的加速度大小為()A.20 m/s2B.6 m/s2C.5 m/s2D.4 m/s2 答案解析解析關(guān)閉根據(jù)速度時間圖象可以知道,在駕駛員反應(yīng)時間內(nèi),汽車的位移為x1=vt=5 m,所以汽車在減速階段的位移x2=x-x1=10 m,由運動學(xué)公式v2=2ax2,得出a=5 m/s2,故選C。 答案解析關(guān)閉C-6-牛頓第二定律的應(yīng)用一牛頓第二定律的應(yīng)用一:解決動力學(xué)問題解決動力學(xué)問題【典題2】(2017年4月浙江選考,19)游船從碼頭沿直線行駛到湖對岸,小明對過程進行觀察,記錄數(shù)據(jù)如下表:-7-(1)求游船勻加速運動過程中加速度大小a1及位移大小x1;(2)若游船和游客總質(zhì)量m=8 000 kg,求游船勻減速運動過程中所受合力的大小F;(3)求游船在整個行駛過程中的平均速度大小。答案:(1)0.105 m/s2,84 m(2)400 N(3)3.86 m/s解析:由題意作出v-t圖象如圖(2)游船勻減速運動過程的加速度大小 根據(jù)牛頓第二定律得到F=ma2=8 0000.05 N=400 N -8-(3)勻加速運動過程位移x1=84 m,勻速運動過程位移x2=vt2=4.2(640-40) m=2 520 m總位移x=x1+x2+x3=(84+2 520+176)m=2 780 m行駛總時間為t=720 s-9-解題技法動力學(xué)兩類基本問題1.分析流程圖2.應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟(1)明確研究對象。(2)分析物體的受力情況和運動情況。畫好運動草圖和受力分析圖,明確物體的運動性質(zhì)和運動過程。(3)選取正方向或建立坐標(biāo)系。通常以加速度的方向為正方向或以加速度方向為某一坐標(biāo)軸的正方向。(4)求合力F合。(5)根據(jù)牛頓第二定律F合=ma列方程求解,必要時還要對結(jié)果進行討論。-10-當(dāng)堂練2(2016年4月浙江選考,19)如圖是上海中心大廈,小明乘坐大廈快速電梯,從底層到達第119層觀光平臺僅用時55 s。若電梯先以加速度a1做勻加速運動,達到最大速度18 m/s,然后以最大速度勻速運動,最后以加速度a2做勻減速運動恰好到達觀光平臺。假定觀光平臺高度為549 m,g取10 m/s2。-11-(1)若電梯經(jīng)過20 s勻加速達到最大速度,求加速度a1及加速階段上升高度h;(2)在(1)問中的勻加速上升過程中,若小明的質(zhì)量為60 kg,求小明對電梯地板的壓力;(3)求電梯勻速運動的時間。答案: (1)a1=0.9 m/s2,h=180 m(2)654 N,方向豎直向下(3)6 s (2)設(shè)勻加速上升過程中,地板對小明的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律可得:FN-mg=ma1代入數(shù)據(jù)解得:FN=mg+ma1=654 N由牛頓第三定律可得小明對地板的壓力FN=FN=654 N,方向豎直向下。-12-(3)設(shè)勻速運動時間為t0,運動的總時間為t,由v-t圖可得: 代入數(shù)據(jù)解得:t0=6 s。 -13-牛頓第二定律的應(yīng)用二牛頓第二定律的應(yīng)用二:超重與失重超重與失重【典題3】(2017年4月浙江選考,12)火箭發(fā)射回收是航天技術(shù)的一大進步。如圖所示,火箭在返回地面前的某段運動,可看成先勻速后減速的直線運動,最后撞落在地面上。不計火箭質(zhì)量的變化,則()A.火箭在勻速下降過程中機械能守恒 B.火箭在減速下降過程中攜帶的檢測儀器處于失重狀態(tài)C.火箭在減速下降過程中合力所做的功,等于火箭機械能的變化量D.火箭著地時,火箭對地的作用力大于自身的重力-14-答案:D解析:火箭勻速下降過程中,動能不變,重力勢能減小,故機械能減小,A錯誤?；鸺跍p速下降時。攜帶的檢測儀器受到的支持力大于自身重力,故處在超重狀態(tài),B錯誤。由功能關(guān)系知,合力所做的功等于火箭動能的變化量,而除重力外的其他力做功之和等于機械能的變化量,故C錯誤。火箭著地時,加速度向上,又根據(jù)牛頓第三定律可知火箭對地面的作用力大于自身重力,D正確。-15-知識鏈接超重與失重1.超重與失重的特點-16-2.進一步理解(1)當(dāng)出現(xiàn)超重、失重時,物體的重力并沒有變化。(2)物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài),只取決于加速度方向向上還是向下,而與速度方向無關(guān)。(3)物體超重或失重時所受合力的大小是ma。(4)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失,如單擺停擺、天平失效等。-17-當(dāng)堂練3(浙江省名校協(xié)作體2017屆高三上聯(lián)考,6)如圖為某娛樂節(jié)目所設(shè)計的“導(dǎo)師戰(zhàn)車”,戰(zhàn)車可以在傾斜直軌道上運動。當(dāng)坐在戰(zhàn)車中的導(dǎo)師按下按鈕,戰(zhàn)車就由靜止開始沿長10米的斜面沖到學(xué)員面前,最終剛好停在斜面的末端,此過程約歷時4秒。則戰(zhàn)車在運動過程中,下列說法正確的是()A.戰(zhàn)車在運動過程中導(dǎo)師處于失重狀態(tài)B.戰(zhàn)車在運動過程中所受外力始終不變C.戰(zhàn)車在傾斜導(dǎo)軌上做勻變速直線運動D.根據(jù)題中信息可以估算導(dǎo)師運動的平均速度 答案解析解析關(guān)閉戰(zhàn)車向下運動時先加速后減速,導(dǎo)師先失重后超重。戰(zhàn)車在運動過程中不是勻變速運動,至少合力方向發(fā)生了變化,所以A、B、C錯誤。平均速度等于位移除以時間,約為2.5 m/s, D正確。 答案解析關(guān)閉D